TKC225 - Robotika PROGRAM STUDI SISTEM KOMPUTER UNIVERSITAS DIPONEGORO. Sensor Laboratorium Sistem Embedded & Robotika, Siskom - UNDIP

TKC225 - Robotika PROGRAM STUDI SISTEM KOMPUTER UNIVERSITAS DIPONEGORO

Sensor Robot

@2012, Laboratorium Sistem Embedded & Robotika, Siskom - UNDIP

Pokok Bahasan Kuliah • Pembahasan tentang sensor robot • Sensor resistansi • Sensor ultrasound • Sensor jarak IR • Accelerometer • Gyroscope •Acknowledgement: sebagian presentasi diambil dari slide pak Iwan Setiawan

@2012, RESLab, Siskom - Undip

.: hal 2:.

Sensor Resistansi • Bekerja berdasarkan prinsip perubahan resistansi Sensor Tekukan (Bend Sensors) • Resistansi = 10k sampai 35k • saat strip menekuk, resistansi meningkat Potentiometers • dapat digunakan untuk mengukur sudut putar LDR :Light Sensor (Photocell) • untuk mendeteksi sumber cahaya • perubahan resistansi tidak linear • respon lambat @2012, RESLab, Siskom - Undip

Resistive Bend Sensor

Potentiometer

Photocell Cahaya semakin terang R semakin kecil .: hal 3:.

Contoh aplikasi Sensor

• Mengukur tekukan lengan robot

Sensors

• Deteksi dinding halangan Sensor

• Sensor berat


.: hal 4:.

Rangkaian Pengkondisi Rangkaian Dasar Pengubah Resistansi ke Tegangan Pembagi tegangan:

V R1 V sensor

R 1(sensor): variabel R 2 tetap

R2

R Vsense  2 V R1  R2

A/D converter micro

V

+ -

Output biner Comparator: Jika V + >V -, maka output high


.: hal 5:.

Sensor UltraSound • Prinsip Operasi: – Sensor memancarkan sinyal suara (50kHz), (pendengaran manusia: 20Hz sampai 20kHz) – Mengukur waktu pantul sejak dipancarkan. – Mengukur objek yang memantulkan suara

 D = v * t/2 V=kecepatan suara: 340m/s D=jarak T = waktu pemantulan


.: hal 6:.

Sensor UltraSound cont. Model sonar :Area deteksi

-Sensitifitas deteksi dari sensor sangat tergantung dari besar sudut yang dibentuk oleh sensor dengan bidang refleksi (objek), -Semakin jauh jarak objek yang terdeteksi, maka posisi objek tersebut semakin tidak diketahui secara pasti. -Jika objek yang dideteksi berukuran besar dan berbentuk tidak beraturan atau jumlahnya banyak, maka dimungkinkan terjadi pantulan-pantulan. @2012, RESLab, Siskom - Undip

.: hal 7:.

Sensor UltraSound cont. Contoh Sensor ultrasound komersil: Ping)) produk parallak • Host triggers pulse, sensor emits 40 kHz burst • Time to travel = tIN. Jangkauan?


.: hal 8:.

Sensor UltraSound cont. • Aplikasi: – Mengukur jarak halangan – Pemetaan keadaan lingkungan disekeliling robot

Robot

chair

Length of Echo

Doorway

chair Scan moving from left to right


.: hal 9:.

Ultrasound: Interfacing


.: hal 10:.

Laser Range Finder • Berdasarkan kecepatan cahaya – D = ct /2; c= 3 x 108 m/s • Jangkauan 2-500 meter • Resolusi: 10 mm • Derajat pantauan : 100 - 180 derajat • Resolusi angular : 0.25 derajat • Waktu scan : 13 - 40 msec.


.: hal 11:.

Sensor Infrared: Berbasis Intensitas

Pemancar -penerima

Reflective voltage

Bias dc naik seiring kenaikan cahaya ambient

Sensitive terhadap cahaya ambient voltage

time

time @2012, RESLab, Siskom - Undip

.: hal 12:.

Sensor IR Reflective •

Sensor Reflective : – Emitter IR LED + detector photodiode/phototransistor – Phototransistor: semakin kuat cahaya yang diterima, arus semakin besar – Cahaya direfleksikan dari sebuah bidang ke detektor – Cahaya tidak nampak

•

Aplikasi – Deteksi objek, – Line following, Wall tracking – Optical encoder (Break-Beam sensor) –

•

kekurangan: – Sangat tergantung pada cahaya lingkungan – Jarak deteksi objek tidak dapat terlalu jauh


.: hal 13:.

Sensor Infrared termodulasi •

Modulasi dan Demodulasi – Memancarkan cahaya pada frekuensi tertentu – Demodulator dituning pada frekuensi pemancaran. (32kHz~45kHz) – Cahaya berfrekuensi dapat dideteksi walaupun magnitudenya lemah – Banyak digunakan dalam remote control


.: hal 14:.

Sensor Jarak Infrared Prinsip Operasi: IR emitter + focusing lens + positionsensitive detector


.: hal 15:.

Sensor Jarak Infrared • Sharp GP2Y0A02YK Long Distance Measuring – Jangkauan: 20cm (4") ~ 150cm (30") – Imun terhadap cahaya ambient – Aplikasi pengukuran jarak, wall following, … • Sharp GP2D120 – Jangkauan: 4 cm s/d 30 cm

GP2D120 @2012, RESLab, Siskom - Undip

GP2Y0A02YK .: hal 16:.

Sensor Jarak Infrared


.: hal 17:.

Passive IR (PIR) • Mengukur cahaya IR yang dipancarkan oleh objek – Sering digunakan sebagai detektor gerak – Device PIR tidak mengeluarkan radiasi energi apapun – Range: 6 meter

http://www.ladyada.net/learn/sensors/pir.html @2012, RESLab, Siskom - Undip

.: hal 18:.

Encoder • Pengukur kecepatan putaran

light sensor

light emitter


decode circuitry

.: hal 19:.

Accelerometers • Mengukur gaya inersial yang dihasilkan ketika sebuah massa mengalami percepatan – Digunakan untuk mengukur pergerakan: tilt, pan, roll 2

d x dx F m 2  c  kx d t dt


.: hal 20:.

Accelerometers Velocity vs Distance


.: hal 21:.

Accelerometers Acceleration vs Velocity


.: hal 22:.

Tipe Accelerometers


.: hal 23:.

DE-ACCM6G 2-Axis Accelerometer Dual Axis Accelerometer • Jangkauan 6g = 6 x 9.8 m/s2 • Sensitivity = 222mV/g


.: hal 24:.

DE-ACCM6G 2-Axis Accelerometer 0g


.: hal 25:.

Contoh


.: hal 26:.

Gyroscopes • Perangkat yang mengeluarkan sinyal yang proporsional terhadap kecepatan rotasi • Banyak digunakan untuk mengukur sudut rotasi • Digabung dengan 3-axis accelerometer membentuk sistem tracking 6 DoF


.: hal 27:.

Yaw, Pitch, Roll

•Pan/yaw: 0 .. 360 •Tilt/pitch: -90 .. +90 •Roll: 0 .. 360


.: hal 28:.

TKC225 - Robotika PROGRAM STUDI SISTEM KOMPUTER UNIVERSITAS DIPONEGORO. Sensor Laboratorium Sistem Embedded & Robotika, Siskom - UNDIP

Recommend Documents